DE102016221759A1 - Rotation angle detection sensor - Google Patents

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DE102016221759.3A
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Toshiya Yoshida
Shoji Kishi
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Toyo Denso Co Ltd
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Toyo Denso Co Ltd
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Abstract

Ein Drehwinkelerfassungssensor enthält einen Magnetkörper, der in einer In-Ebene-Richtung magnetisiert ist, ein erstes Hall-Element und ein zweites Hall-Element, die voneinander getrennt sind und zu einem von Räumen versetzt angeordnet sind, die durch eine imaginäre Ebene, welche eine Drehachse enthält, unterteilt sind, sowie ein drittes Hall-Element, das in einer Position entfernt von einer geraden Linie lokalisiert ist, die durch das erste Hall-Element und das zweite Hall-Element hindurchgeht. Ein Speicherabschnitt speichert einen Drehwinkel, der sich auf elektrische Signale bezieht, die eine Phasendifferenz zwischen sich aufweisen, unter elektrischen Signalen des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements. Ein Erfassungsabschnitt erfasst die elektrischen Signale des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements, und erhält aus dem Speicherabschnitt den Drehwinkel, der sich auf die erfassten elektrischen Signale bezieht.A rotation angle detection sensor includes a magnetic body that is magnetized in an in-plane direction, a first Hall element and a second Hall element that are separated from each other and offset from one another by spaces passing through an imaginary plane that is one And a third Hall element located at a position away from a straight line passing through the first Hall element and the second Hall element. A storage section stores an angle of rotation relating to electrical signals having a phase difference therebetween among electrical signals of the first Hall element, the second Hall element, and the third Hall element. A detection section detects the electrical signals of the first Hall element, the second Hall element and the third Hall element, and obtains from the memory section the rotation angle that relates to the detected electrical signals.

Figure DE102016221759A1_0001
Figure DE102016221759A1_0001

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehwinkelerfassungssensor, der ein Hall-Element verwendet.The present invention relates to a rotation angle detection sensor using a Hall element.

BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIKDESCRIPTION OF THE RELATED TECHNIQUE

Das japanische Patent JP 4936299 B2 zeigt einen Magnetfeldrichtungs-Erfassungssensor, worin ein scheibenförmiger Magnet koaxial an einem axialen Ende einer Drehwelle befestigt ist. Der Magnet wird entlang seiner einen Durchmesserlinie magnetisiert. Ein N-Pol wird an einem Rand des Magneten entlang einem seiner Halbkreise erzeugt, und ein S-Pol wird an einem Rand des Magneten entlang seinem verbleibenden Halbkreis erzeugt. Ein Magnetfeld wird basierend auf diesem N-Pol und S-Pol gebildet. Wenn sich die Drehwelle dreht, dreht sich das Magnetfeld um eine Achse der Drehwelle.The Japanese patent JP 4936299 B2 Fig. 10 shows a magnetic field direction detecting sensor in which a disk-shaped magnet is coaxially fixed to an axial end of a rotary shaft. The magnet is magnetized along its one diameter line. An N-pole is generated at one edge of the magnet along one of its semicircles, and an S-pole is generated at an edge of the magnet along its remaining semicircle. A magnetic field is formed based on this N pole and S pole. As the rotary shaft rotates, the magnetic field rotates about an axis of the rotary shaft.

Mehrere Hall-Elemente weisen zu einer Oberfläche des Magneten. Jedes der Hall-Elemente gibt gemäß einer Richtung und einer Stärke der Magnetkraftlinien ein elektrisches Signal aus. Die Hall-Elemente sind, zum Beispiel mit gleichen Intervallen, um eine Linie herum angeordnet, die sich von der Achse erstreckt, und für jede Durchmesserlinie werden die Ausgaben von zwei Hall-Elementen differenziell verstärkt. Zum Erfassen eines Drehwinkels (Winkelposition) werden zwei Ausgangssignale erzeugt, die zwischen sich eine Phasendifferenz haben.Several Hall elements face a surface of the magnet. Each of the Hall elements outputs an electric signal according to a direction and a magnitude of the magnetic force lines. The Hall elements are arranged, for example at equal intervals, around a line extending from the axis, and for each diameter line, the outputs of two Hall elements are differentially amplified. For detecting a rotation angle (angular position), two output signals are generated, which have a phase difference between them.

Im japanischen Patent Nr. JP 4936299 B2 ist der scheibenförmige Magnet koaxial zur Achse der Drehwelle angeordnet. Darüber hinaus ist die Anordnung, welche die Mehrzahl von Hall-Elementen enthält, auch koaxial zur Achse der Drehwelle angeordnet. Wenn ein Differenzverstärkungssignal aufgrund einer Positionsabweichung oder Ungleichmäßigkeit der Magnetisierung gestört wird, ist es schwierig, den Drehwinkel zu spezifizieren.In Japanese Patent No. JP 4936299 B2 the disk-shaped magnet is arranged coaxially with the axis of the rotary shaft. Moreover, the arrangement including the plurality of Hall elements is also arranged coaxially with the axis of the rotating shaft. When a differential amplification signal is disturbed due to a positional deviation or unevenness of the magnetization, it is difficult to specify the rotation angle.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2014-141251 A hat ein Hall-Element offenbart, das radial auswärts eines scheibenförmigen Magneten angeordnet ist. Da sich ein Schalthebel nur in einem engen Winkelbereich dreht, kann ein Drehwinkel durch das eine Hall-Element spezifiziert werden. Wenn jedoch der Winkelbereich weiter wird, können eine Ausgabe des Hall-Elements und des Drehwinkels einander nicht eins-zu-eins entsprechen, und die Wandlervorrichtung der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2014-141251 A kann den Drehwinkel nicht spezifizieren. Da ferner der Magnet eine Außenumfangsoberfläche hat, die als zylindrische Oberfläche ausgebildet ist, die über ihren gesamten Umfang gleichmäßig ist, ist es nicht möglich, eine Magnetisierungsrichtung zu spezifizieren, und daher ist es schwierig, das Hall-Element in einer vorbestimmten Lage in Bezug auf die Magnetisierungsrichtung anzuordnen.Japanese Patent Laid-Open Publication No. JP 2014-141251 A has disclosed a Hall element disposed radially outward of a disk-shaped magnet. Since a shift lever rotates only in a narrow angle range, a rotation angle can be specified by the one Hall element. However, as the angular range becomes wider, an output of the Hall element and the rotation angle may not correspond to each other one-to-one, and the conversion device of Japanese Patent Application No. Hei. JP 2014-141251 A can not specify the rotation angle. Further, since the magnet has an outer circumferential surface formed as a cylindrical surface which is uniform over its entire circumference, it is not possible to specify a direction of magnetization, and therefore it is difficult to position the Hall element in a predetermined position with respect to to arrange the magnetization direction.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung ist im Lichte der obigen Umstände erreicht worden, und ihre Aufgabe ist es, einen Drehwinkelerfassungssensor anzugeben, der in der Lage ist, einen Drehwinkel als absoluten Winkel über einen weiten Winkelbereich auch dann sicher zu spezifizieren, wenn ein Hall-Element von einer zur Drehachse eines Drehkörpers koaxialen Position abweicht.The present invention has been achieved in light of the above circumstances, and its object is to provide a rotation angle detection sensor capable of specifying a rotation angle as an absolute angle over a wide angle range, even if a Hall element of a deviates to the rotational axis of a rotary body coaxial position.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Drehwinkelerfassungssensor angegeben, welcher aufweist: einen Magnetkörper, der in einer In-Ebene-Richtung einer ersten imaginären Ebene orthogonal zu einer Drehachse eines Drehkörpers einer Magnetisierung unterzogen ist; ein erstes Hall-Element und ein zweites Hall-Element, die voneinander getrennt sind und in einem Magnetfeld des Magnetkörpers zu einem von Räumen versetzt angeordnet sind, die durch eine zweite imaginäre Ebene, welche die Drehachse enthält, unterteilt sind; ein drittes Hall-Element, das in dem einen Raum in dem Magnetfeld des Magnetkörpers angeordnet und in einer Position entfernt von einer geraden Linie lokalisiert ist, die durch das erste Hall-Element und das zweite Hall-Element hindurchgeht; einen Speicherabschnitt zum Speichern eines Drehwinkels, der sich auf elektrische Signale bezieht, die eine Phasendifferenz zwischen sich aufweisen, unter elektrischen Signalen des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements, die sich gemäß einer Drehung des Drehkörpers ändern; und einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen der elektrischen Signale des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements, und Erhalten des Drehwinkels, der sich auf die erfassten elektrischen Signale bezieht, aus dem Speicherabschnitt.To achieve the object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detection sensor comprising: a magnetic body subjected to magnetization in an in-plane direction of a first imaginary plane orthogonal to a rotation axis of a rotary body; a first Hall element and a second Hall element, which are separated from each other and arranged in a magnetic field of the magnetic body to one of spaces which are divided by a second imaginary plane containing the axis of rotation; a third Hall element disposed in the one space in the magnetic field of the magnetic body and located at a position away from a straight line passing through the first Hall element and the second Hall element; a storage section for storing a rotation angle related to electrical signals having a phase difference therebetween among electrical signals of the first hall element, the second hall element, and the third hall element that change in accordance with a rotation of the rotary body ; and a detection section for detecting the electrical signals of the first Hall element, the second Hall element, and the third Hall element, and obtaining the rotation angle related to the detected electric signals from the memory section.

Gemäß dem ersten Aspekt wird, wenn der Drehwinkelerfassungssensor verwendet wird, der Magnetkörper an dem Drehkörper befestigt. Das Magnetfeld des Magnetkörpers dreht sich um die Drehachse (die Achse) des Drehkörpers. In einer bestimmten Position innerhalb eines dreidimensionalen Raums ändern sich Richtung und Stärke der Magnetkraftlinien periodisch. Die Änderung der Magnetkraftlinien wird in dem ersten Hall-Element, dem zweiten Hall-Element und dem dritten Hall-Element erfasst. In jedem ersten Hall-Element, zweiten Hall-Element und dritten Hall-Element wird ein elektrisches Signal erzeugt. Da die Hall-Elemente zu dem Raum hin versetzt oder verlagert sind, der sich von der die Drehachse enthaltenden imaginären Ebene zur einen Seite hin erstreckt, wird in einer der Kombinationen unter den Ausgaben der Hall-Elemente immer eine Phasendifferenz sichergestellt. Wenn somit Ausgaben mit einer Phasendifferenz dazwischen verwendet werden, werden Einzelpunkte der elektrischen Signale für jeden Drehwinkel sicher spezifiziert. Auch wenn die Hall-Elemente so angeordnet werden, dass sie von einer zur Drehachse koaxialen Position abweichen, spezifiziert der Drehwinkelerfassungssensor sicher einen Drehwinkel über einen weiten Winkelbereich.According to the first aspect, when the rotation angle detection sensor is used, the magnetic body is fixed to the rotary body. The magnetic field of the magnetic body rotates about the rotational axis (the axis) of the rotating body. In a certain position within a three-dimensional space, the direction and strength of the magnetic force lines change periodically. The change of the magnetic lines of force is detected in the first Hall element, the second Hall element and the third Hall element. In each first Hall element, second Hall element and third Hall element, an electrical signal is generated. Because the hall elements to the room are displaced or displaced from the imaginary plane containing the rotation axis to one side, a phase difference is always ensured in one of the combinations among the outputs of the Hall elements. Thus, when using outputs having a phase difference therebetween, individual points of the electric signals are surely specified for each rotation angle. Although the Hall elements are arranged to deviate from a position coaxial with the rotation axis, the rotation angle detection sensor surely specifies a rotation angle over a wide angle range.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zusätzlich zum ersten Aspekt ist die Magnetisierung des Magnetkörpers parallel zu einer geraden Linie gelegt.According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the magnetization of the magnetic body is laid parallel to a straight line.

Um gemäß dem zweiten Aspekt die Magnetisierung durchzuführen, genügt es, dass ein Material des Magnetkörpers im einen Magnetfeld angeordnet wird, um hierdurch zu ermöglichen, dass ein Herstellungsprozess des Magnetkörpers vereinfacht wird.In order to perform the magnetization according to the second aspect, it is sufficient that a material of the magnetic body is arranged in a magnetic field, thereby enabling a manufacturing process of the magnetic body to be simplified.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum zweiten Aspekt, enthält der Magnetkörper eine oder mehrere Ebenen, die sich parallel zu der einen geraden Linie erstrecken.According to a third aspect of the present invention, in addition to the second aspect, the magnetic body includes one or more planes extending in parallel with the one straight line.

Gemäß dem dritten Aspekt kann aufgrund eines Effekts der Ebenen eine Richtung der Magnetisierung leicht spezifiziert werden. Der Drehkörper und die Hall-Elemente können in Bezug auf den Magnetkörper präzise positioniert werden.According to the third aspect, due to an effect of the planes, a direction of the magnetization can be easily specified. The rotating body and the Hall elements can be precisely positioned with respect to the magnetic body.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum dritten Aspekt, sind die Ebenen als ein Paar von Ebenen definiert, die parallel zu der Drehachse sind und die an einem Außenumfang des Magnetkörpers so ausgebildet sind, dass sie voneinander nach außen weisen.According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the third aspect, the planes are defined as a pair of planes that are parallel to the rotation axis and that are formed on an outer periphery of the magnetic body so as to face each other outward.

Gemäß dem vierten Aspekt kann der Magnetkörper durch das Paar von Ebenen gehalten werden. Bei diesem Halten kann die Richtung der Magnetisierung präzise festgelegt werden.According to the fourth aspect, the magnetic body can be held by the pair of planes. With this holding, the direction of magnetization can be set precisely.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis vierten Aspekte, ist ein Durchgangsloch in dem Magnetkörper ausgebildet, wobei der Drehkörper in das Durchgangsloch um die Drehachse herum eingesetzt ist.According to a fifth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to fourth aspects, a through hole is formed in the magnetic body, the rotary body being inserted into the through hole around the rotational axis.

Gemäß dem fünften Aspekt ist kein Raum zum Anordnen des Magnetkörpers in axialer Richtung des Drehkörpers erforderlich. Zum Beispiel kann in einem Fall, wo der Drehkörper an beiden entgegengesetzten Enden der Drehachse getragen ist, der Magnetkörper zwischen zwei Tragpunkten angeordnet werden. Somit wird der Freiheitsgrad zum Anordnen des Drehkörpers vergrößert. Es wird eine Miniaturisierung eines Strukturkörpers erreicht, der den Drehkörper darin aufnimmt.According to the fifth aspect, no space for arranging the magnetic body in the axial direction of the rotary body is required. For example, in a case where the rotary body is supported at both opposite ends of the rotation axis, the magnetic body may be disposed between two support points. Thus, the degree of freedom for arranging the rotary body is increased. It is achieved a miniaturization of a structural body, which receives the rotating body therein.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum fünften Aspekt, sind das erste Hall-Element, das zweite Hall-Element und das dritte Hall-Element radial auswärts des Drehkörpers angeordnet.According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the fifth aspect, the first Hall element, the second Hall element and the third Hall element are arranged radially outward of the rotary body.

Gemäß dem sechsten Aspekt ist kein Raum zum Anordnen der Hall-Elemente in der axialen Richtung des Drehkörpers erforderlich. Der Freiheitsgrad zum Anordnen des Drehkörpers wird vergrößert. Es wird eine Miniaturisierung des Strukturkörpers erreicht, der den Drehkörper darin aufnimmt.According to the sixth aspect, no space for arranging the Hall elements in the axial direction of the rotary body is required. The degree of freedom for arranging the rotary body is increased. It is achieved a miniaturization of the structural body, which receives the rotating body therein.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis sechsten Aspekte, ist eine Oberfläche des Magnetkörpers zumindest teilweise mit einem nichtmagnetischen Körper abgedeckt.According to a seventh aspect of the present invention, in addition to any one of the first to sixth aspects, a surface of the magnetic body is at least partially covered with a non-magnetic body.

Gemäß dem siebten Aspekt kann der Magnetkörper an dem Drehkörper befestigt werden, während er über den nichtmagnetischen Körper in Kontakt mit einem anderen magnetischen Körper platziert wird. Weil hierbei durch einen Effekt des nichtmagnetischen Körpers ein Raum zwischen dem Magnetkörper und dem anderen magnetischen Körper sichergestellt wird, wird vermieden, dass ein Magnetfluss, der auf einer zu den Hall-Elementen weisenden Oberfläche des Magnetkörpers zu verteilen ist, in den anderen magnetischen Körper absorbiert wird. Es wird möglich, für eine akkurate und stabile Magnefflussverteilung zu sorgen, die auf die Hall-Elemente wirkt.According to the seventh aspect, the magnetic body can be fixed to the rotary body while being placed over the non-magnetic body in contact with another magnetic body. In this case, since a space between the magnetic body and the other magnetic body is ensured by an effect of the non-magnetic body, a magnetic flux to be distributed on a surface of the magnetic body facing the Hall elements is prevented from being absorbed into the other magnetic body becomes. It becomes possible to provide an accurate and stable magnetic flux distribution acting on the Hall elements.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis siebten Aspekte, speichert der Speicherabschnitt gemessene Werte der elektrischen Signale, die für jeden vorbestimmten Winkel spezifiziert sind.According to an eighth aspect of the present invention, in addition to any of the first to seventh aspects, the storage section stores measured values of the electric signals specified for each predetermined angle.

Gemäß dem achten Aspekt werden Einzelpunkte der elektrischen Signale tatsächlich für jeden vorbestimmten Winkel gemessen. In diese gemessenen Werte werden in dem Speicherabschnitt gespeichert.According to the eighth aspect, individual points of the electric signals are actually measured for each predetermined angle. These measured values are stored in the memory section.

Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis achten Aspekte, spezifiziert der Erfassungsabschnitt einen Drehwinkel basierend auf Interpolation zwischen einander benachbarten gemessenen Werten.According to a ninth aspect of the present invention, in addition to one of the first to eighth aspects, the detecting section specifies a rotation angle based on interpolation between adjacent measured values.

Gemäß dem neunten Aspekt kann die Anzahl von Abtastungen der gemessenen Werte gemäß der Interpolation reduziert werden. Es kann der Aufwand für die tatsächliche Messarbeit reduziert werden. Wenn andererseits die Anzahl der Abtastungen erhöht wird, wird die Abweichung zwischen der Interpolation und den gemessenen Werten reduziert (oder beseitigt), und somit wird die Genauigkeit beim Erfassen des Drehwinkels erhöht.According to the ninth aspect, the number of samples of the measured values may be determined according to the interpolation can be reduced. It can be reduced the cost of the actual measurement work. On the other hand, when the number of samples is increased, the deviation between the interpolation and the measured values is reduced (or eliminated), and thus the accuracy in detecting the rotation angle is increased.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis neunten Aspekte, wird ein Drehwinkelerfassungssensor angegeben, der ferner aufweist: ein viertes Hall-Element, das in dem einen Raum in dem Magnetfeld des Magnetkörpers angeordnet und entfernt von dem dritten Hall-Element in einer Position entfernt von der geraden Linie lokalisiert ist, die durch das erste Hall-Element und das zweite Hall-Element hindurchgeht, eine erste Differenzverstärkerschaltung, die mit dem ersten Hall-Element und dem zweiten Hall-Element verbunden ist und eine Ausgabe des ersten Hall-Elements und eine Ausgabe des Hall-Elements differenziell verstärkt, und eine zweite Differenzverstärkerschaltung, die mit dem dritten Hall-Element und dem vierten Hall-Element verbunden ist und eine Ausgabe des dritten Hall-Elements und eine Ausgabe des vierten Hall-Elements differenziell verstärkt.According to a tenth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to ninth aspects, there is provided a rotation angle detection sensor further comprising: a fourth Hall element disposed in the one space in the magnetic field of the magnetic body and remote from the third Hall element; Element is located in a position away from the straight line passing through the first Hall element and the second Hall element, a first differential amplifier circuit connected to the first Hall element and the second Hall element and an output of the a second differential amplifier circuit connected to the third Hall element and the fourth Hall element and an output of the third Hall element and an output of the fourth Hall element differentiated intensified.

Gemäß dem zehnten Aspekt kann der Drehwinkelerfassungssensor den Drehwinkel des Drehkörpers sowohl koaxial zur Drehachse als auch auf einer von der Drehachse unterschiedlichen Achse präzise erfassen.According to the tenth aspect, the rotation angle detection sensor can precisely detect the rotation angle of the rotary body both coaxially with the rotation axis and on an axis different from the rotation axis.

Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den detaillierten Beschreibungen der bevorzugten Ausführungen klar, die nachfolgend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen angegeben werden.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of the preferred embodiments given below with reference to the accompanying drawings.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine Perspektivansicht, die schematisch eine Struktur eines Drehwinkelerfassungssensors gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 FIG. 15 is a perspective view schematically showing a structure of a rotation angle detection sensor according to an embodiment of the present invention. FIG.

2 ist eine Schnittansicht entlang Linie 2-2 in 1. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG 1 ,

3 ist ein schematisches Diagramm, das schematisch eine relative Positionsbeziehung zwischen Hall-Elementen in einem längs angeordneten Zustand und einem Magnetkörper zeigt. 3 Fig. 12 is a schematic diagram schematically showing a relative positional relationship between Hall elements in a longitudinal state and a magnetic body.

4 ist ein vergrößertes schematisches Diagramm, das ein Konzept eines Arithmetikprozesspakets zeigt. 4 Fig. 10 is an enlarged schematic diagram showing a concept of an arithmetic process package.

5 ist ein Schaltplandiagramm, das schematisch eine Konfiguration des Arithmetikprozesspakets zeigt. 5 FIG. 13 is a circuit diagram schematically showing a configuration of the arithmetic process package. FIG.

6 ist eine Draufsicht des Magnetkörpers, die schematisch einen Prozess zum Formen des Magnetkörpers zeigt. 6 FIG. 10 is a plan view of the magnetic body schematically showing a process for molding the magnetic body. FIG.

7A und 7B sind Ansichten, die jeweils ein Ergebnis einer CAE(computerunterstütztes Konstruieren)-Magnetfeldanalyse zeigen. 7A and 7B are views each showing a result of a CAE (Computer Assisted Design) magnetic field analysis.

8 ist eine Schnittansicht entsprechend 2 und zeigt schematisch ein Hall-Elementpaket in einem seitlich angeordneten Zustand. 8th is a sectional view corresponding 2 and schematically shows a Hall element package in a laterally arranged state.

9 ist ein schematisches Diagramm entsprechend 3 und zeigt schematisch eine relative Positionsbeziehung zwischen den Hall-Elementen in einem seitlich angeordneten Zustand und dem Magnetkörper. 9 is a schematic diagram accordingly 3 and schematically shows a relative positional relationship between the Hall elements in a laterally disposed state and the magnetic body.

10 ist ein schematisches Diagramm entsprechend 3 und zeigt schematisch eine relative Positionsbeziehung zwischen den Hall-Elementen in einem längs angeordneten Zustand und einem scheibenförmigen Magnetkörper. 10 is a schematic diagram accordingly 3 and schematically shows a relative positional relationship between the Hall elements in a longitudinal state and a disc-shaped magnetic body.

11 ist ein schematisches Diagramm entsprechend 9 und zeigt schematisch eine relative Positionsbeziehung zwischen den Hall-Elementen in einem seitlich angeordneten Zustand und dem scheibenförmigen Magnetkörper. 11 is a schematic diagram accordingly 9 and schematically shows a relative positional relationship between the Hall elements in a laterally disposed state and the disk-shaped magnetic body.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Nachfolgend werden Ausführungen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt schematisch eine Struktur eines Drehwinkelerfassungssensors 11 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Der Drehwinkelerfassungssensor 11 enthält eine Magneteinheit 12 und eine Erfassungseinheit 13. Die Magneteinheit 12 ist an einem Drehkörper 14 angebracht. Hier ist der Drehkörper 14 aus einem Wellenkörper mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Der Drehkörper 14 ist an beiden Seiten durch ein Lagerpaar 15a und 15b getragen. Die Lager 15a und 15b können an einem Strukturkörper befestigt sein, der den Drehkörper 14 darin aufnimmt. Der Drehkörper 14 dreht sich um eine Drehachse Xs. 1 schematically shows a structure of a rotation angle detection sensor 11 according to an embodiment of the present invention. The rotation angle detection sensor 11 contains a magnet unit 12 and a detection unit 13 , The magnet unit 12 is on a rotating body 14 appropriate. Here is the revolving body 14 formed of a shaft body with a circular cross-section. The rotary body 14 is on both sides by a pair of bearings 15a and 15b carried. Camps 15a and 15b may be attached to a structural body that houses the rotating body 14 in it. The rotary body 14 turns around a rotation axis Xs.

Ein Stecker 16 ist in der Erfassungseinheit 13 aufgenommen. Der Stecker 16 enthält aus leitfähigem Material hergestellte Anschlüsse 17. Ein Gegenstecker (nicht dargestellt) ist mit dem Stecker 16 verbunden. Hier ist der Stecker 16 männlich ausgebildet, und der Gegenstecker ist weiblich ausgebildet und in den Stecker 16 gesetzt. Zum Beispiel ist mit dem Gegenstecker ein Kabel verbunden. Ein Erfassungssignal der Erfassungseinheit 13 kann das Kabel von den Anschlüssen 17 des Steckers 16 abgenommen werden. Hier kann das Lager 15a mit der Erfassungseinheit 13 integriert sein. In diesem Fall kann die Erfassungseinheit 13 einschließlich des Lagers 15a an dem Strukturkörper befestigt sein.A plug 16 is in the registration unit 13 added. The plug 16 contains connections made of conductive material 17 , A mating connector (not shown) is with the plug 16 connected. Here is the plug 16 male formed, and the mating connector is female and formed in the plug 16 set. For example, a cable is connected to the mating connector. A detection signal of the detection unit 13 Can the cable from the terminals 17 of the plug 16 be removed. Here is the camp 15a with the registration unit 13 be integrated. In this case, the capture unit 13 including the warehouse 15a be attached to the structural body.

Die Magneteinheit 12 enthält einen Magnetkörper 18. Der Magnetkörper 18 ist zum Beispiel aus einem Permanentmagneten gebildet. Abgesehen davon kann der Magnetkörper 18 auch aus einem Elektromagneten gebildet sein. In dem Magnetkörper 18 wird eine Magnetisierung Mg in einer In-Ebene-Richtung einer imaginären Ebene hergestellt, welche orthogonal zur Drehachse Xs des Drehkörpers 14 ist. Die Magnetisierung Mg ist parallel zu einer geraden Linie 19 gelegt.The magnet unit 12 contains a magnetic body 18 , The magnetic body 18 is formed, for example, of a permanent magnet. Apart from that, the magnetic body 18 also be formed of an electromagnet. In the magnetic body 18 a magnetization Mg is produced in an in-plane direction of an imaginary plane which is orthogonal to the rotation axis Xs of the rotating body 14 is. The magnetization Mg is parallel to a straight line 19 placed.

Der Magnetkörper 18 enthält eine oder mehrere Ebenen 21a und 21b, die sich parallel zu der einen geraden Linie 19 erstrecken. Hier sind die Ebenen 21a und 21b als ein Paar an einer Außenumfangsoberfläche des Magnetkörpers 18 ausgebildet, so dass sie jeweils nach außen weisen. Diese Ebenen 21a und 21b erstrecken sich parallel zur Drehachse Xs. Auf diese Weise bezeichnen die Ebenen 21a und 21b die Richtung der Magnetisierung Mg. D. h., die Richtung der Magnetisierung Mg wird visualisiert.The magnetic body 18 contains one or more levels 21a and 21b that are parallel to the one straight line 19 extend. Here are the levels 21a and 21b as a pair on an outer circumferential surface of the magnetic body 18 formed so that they each face outward. These levels 21a and 21b extend parallel to the axis of rotation Xs. In this way, the levels denote 21a and 21b the direction of magnetization Mg. D. h., The direction of magnetization Mg is visualized.

Der Magnetkörper 18 enthält ein Durchgangsloch 22 auf der Drehachse Xs. Der Drehkörper 14 durchsetzt das Durchgangsloch 22. Das Durchgangsloch 22 kann zum Beispiel gebildet werden, indem zum Beispiel ein zylindrischer Raum koaxial zur Drehachse Xs definiert wird. Der Magnetkörper 18 ist zwischen den zwei Lagern 15a und 15b angeordnet, d. h. auf zwei Tragpunkten. Die Außenumfangsoberfläche des Magnetkörpers 18 ist aus partiell zylindrischen Oberflächen gebildet, die sich koaxial zu dem Durchgangsloch 22 erstrecken und die Ebenen 21a und 21b miteinander verbinden.The magnetic body 18 contains a through hole 22 on the rotation axis Xs. The rotary body 14 passes through the through hole 22 , The through hole 22 can be formed, for example, by defining, for example, a cylindrical space coaxial with the rotation axis Xs. The magnetic body 18 is between the two camps 15a and 15b arranged, ie on two support points. The outer peripheral surface of the magnetic body 18 is formed of partially cylindrical surfaces, which are coaxial with the through hole 22 extend and the levels 21a and 21b connect with each other.

Die Magneteinheit 12 enthält ein Deckelelement 23. Das Deckelelement 23 ist aus nichtmagnetischem Material hergestellt. Das Deckelelement 23 kann zum Beispiel einstückig aus Kunststoffmaterial spritzgegossen sein. Das Deckelelement 23 deckt eine Oberfläche des Magnetkörpers 18, während die Ebenen 21a und 21b nach außen freiliegen.The magnet unit 12 contains a cover element 23 , The cover element 23 is made of non-magnetic material. The cover element 23 For example, it may be injection molded in one piece from plastic material. The cover element 23 covers a surface of the magnetic body 18 while the levels 21a and 21b to the outside.

Ein zylindrisches Verbindungselement 24 ist in das Deckelelement 23 eingebettet. Das Verbindungselement 24 kann aus einem Metallmaterial wie etwa zum Beispiel Aluminium hergestellt sein. Der Drehkörper 14 ist in das Verbindungselement 24 eingesetzt. Somit ist der Magnetkörper 18 mit dem Drehkörper 14 verbunden. Der Magnetkörper 18 dreht sich zusammen mit dem Drehkörper 14 um die Drehachse Xs. Ein magnetischer Körper kann in Kontakt mit einem anderen Bereich des Deckelelements 23 als einer Oberfläche des Deckelelements 23 angeordnet werden, die während Drehung des Drehkörpers 14 zu einer Erfassungsoberfläche 25 der Erfassungseinheit 13 weist. Zum Beispiel kann ein magnetischer Metallkörper auf einer Oberfläche des Deckelelements 23 gegenüber der oben beschriebenen Oberfläche davon überlappt sein. Da in diesem Fall ein nicht magnetischer Raum zwischen dem Magnetkörper 18 und dem magnetischen Metallkörper gebildet ist, wird die magnetische Kraft, die von dem Magnetkörper 18 in den magnetischen Metallkörper zu absorbieren ist, reduziert, und wird eine Magnetkraft zum Fluss auf die Erfassungsoberfläche 25 der Erfassungseinheit 13 erhöht. Die Erfassungsoberfläche 25 der Erfassungseinheit 13 ist an einer Endspitze der Erfassungseinheit 13 ausgebildet, wie später beschrieben wird.A cylindrical connecting element 24 is in the lid element 23 embedded. The connecting element 24 may be made of a metal material such as aluminum, for example. The rotary body 14 is in the connecting element 24 used. Thus, the magnetic body 18 with the rotary body 14 connected. The magnetic body 18 turns together with the rotating body 14 around the rotation axis Xs. A magnetic body may be in contact with another portion of the lid member 23 as a surface of the lid member 23 can be arranged during rotation of the rotary body 14 to a detection surface 25 the registration unit 13 has. For example, a magnetic metal body may be on a surface of the lid member 23 be overlapped with the above-described surface thereof. In this case, there is a non-magnetic space between the magnetic body 18 and the magnetic metal body is formed, the magnetic force generated by the magnetic body 18 is to be absorbed into the magnetic metal body, reduced, and becomes a magnetic force to flow on the detection surface 25 the registration unit 13 elevated. The detection surface 25 the registration unit 13 is at an end tip of the detection unit 13 trained as described later.

Die Erfassungseinheit 13 enthält ein Gehäuse 27. Wie in 2 gezeigt, sind ein Hall-Elementpaket 28 und ein Arithmetikprozesspaket 29 in dem Gehäuse 27 aufgenommen. Das Hall-Elementpaket 28 und das Arithmetikprozesspaket 29 sind durch eine Verdrahtung 31 innerhalb des Gehäuses 27 verbunden. Das Hall-Elementpaket 28 und das Arithmetikprozesspaket 29 können miteinander integriert werden. Das Gehäuse 27 hat an seinem einen Ende den Stecker 16 und am anderen Ende die Erfassungsoberfläche 25. Eingangs-/Ausgangsanschlüsse des Arithmetikprozesspakets 29 sind mit den Anschlüssen 17 des Steckers 16 elektrisch verbunden. Die Erfassungsoberfläche 25 ist von einer Ebene gebildet, die sich parallel zur Oberfläche des Magnetkörpers 18 erstreckt.The registration unit 13 contains a housing 27 , As in 2 shown are a Hall element package 28 and an arithmetic process package 29 in the case 27 added. The Hall element package 28 and the arithmetic process package 29 are through a wiring 31 inside the case 27 connected. The Hall element package 28 and the arithmetic process package 29 can be integrated with each other. The housing 27 has the plug at one end 16 and at the other end the detection surface 25 , Input / output ports of the arithmetic process package 29 are with the connections 17 of the plug 16 electrically connected. The detection surface 25 is formed by a plane parallel to the surface of the magnetic body 18 extends.

Das Hall-Elementpaket 28 enthält vier Hall-Elemente (ein erstes Hall-Element 33a, ein zweites Hall-Element 33b, ein drittes Hall-Element 33c sowie ein viertes Hall-Element 33d), die auf einem Paketsubstrat 32 angebracht sind. Die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d sind in einem Magnetfeld des Magnetkörpers 18 gesetzt oder verlagert zu einem Raum 34 angeordnet, der einer von zwei Räume ist, die durch eine die Drehachse Xs enthaltenden imaginäre Ebene verteilt sind. Hier sind die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d radial auswärts des Drehkörpers 14 angeordnet. Dementsprechend ist das Gehäuse 27 der Erfassungseinheit 13 zumindest teilweise parallel zu dem Drehkörper 14 angeordnet.The Hall element package 28 contains four Hall elements (a first Hall element 33a , a second reverb element 33b , a third Hall element 33c and a fourth reverb element 33d ) on a package substrate 32 are attached. The hall elements 33a . 33b . 33c and 33d are in a magnetic field of the magnetic body 18 set or relocated to a room 34 arranged, which is one of two spaces, which are distributed by an imaginary plane containing the rotation axis Xs. Here are the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d radially outward of the rotary body 14 arranged. Accordingly, the housing 27 the registration unit 13 at least partially parallel to the rotary body 14 arranged.

Wie in 3 gezeigt, sind das erste Hall-Element 33a und das zweite Hall-Element 33b getrennt voneinander angeordnet. Das dritte Hall-Element 33c und das vierte Hall-Element 33d sind an einer Position entfernt von einer geraden Linie 35 angeordnet, welche durch das erste Hall-Element 33a und das zweite Hall-Element 33b hindurchgeht. Das dritte Hall-Element 33c und das vierte Hall-Element 33d sind voneinander getrennt angeordnet. Hier erstrecken sich die gerade Linie 35, die das erste Hall-Element 33a mit dem zweiten Hall-Element 33b verbindet, und eine gerade Linie 36, die das dritte Hall-Element 33c mit dem vierten Hall-Element 33d verbindet, parallel zueinander. Die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d sind jeweils in den jeweiligen Ecken eines Quadrats angeordnet, das auf eine Oberfläche des Paketsubstrats 32 gezeichnet ist. Ansonsten können sich die gerade Linie 35 und die gerade Linie 36 nebeneinander erstrecken, während sie einen Kreuzungswinkel dazwischen haben, oder können einander kreuzen.As in 3 shown are the first Hall element 33a and the second reverb element 33b arranged separately from each other. The third reverb element 33c and the fourth reverb element 33d are at a position away from a straight line 35 arranged, which through the first Hall element 33a and the second reverb element 33b passes. The third reverb element 33c and the fourth reverb element 33d are arranged separately. Here the straight line extends 35 , which is the first reverb element 33a with the second Hall element 33b connects, and a straight line 36 which is the third reverb element 33c with the fourth Hall element 33d connects, parallel to each other. The hall elements 33a . 33b . 33c and 33d are respectively disposed in the respective corners of a square which is on a surface of the package substrate 32 is drawn. Otherwise, the straight line can be 35 and the straight line 36 extend next to each other while having a crossing angle therebetween, or may cross each other.

Hier ist das Paketsubstrat 32 längs angeordnet. D. h., die Oberfläche des Paketsubstrats 32 weist parallel zur Drehachse Xs. Darüber hinaus sind die gerade Linie 35, die das erste Hall-Element 33a mit dem zweiten Hall-Element 33b verbindet, und die gerade Linie 36, die das dritte Hall-Element 33c mit dem vierten Hall-Element 33d verbindet, parallel zur Drehachse Xs angeordnet. Die Oberfläche des Paketsubstrats 32 erstreckt sich innerhalb einer imaginären Ebene in Kontakt mit einer imaginären zylindrischen Oberfläche, die koaxial zur Drehachse Xs ist.Here is the package substrate 32 arranged longitudinally. That is, the surface of the package substrate 32 points parallel to the axis of rotation Xs. In addition, the straight line 35 , which is the first reverb element 33a with the second Hall element 33b connects, and the straight line 36 which is the third reverb element 33c with the fourth Hall element 33d connects, arranged parallel to the axis of rotation Xs. The surface of the package substrate 32 extends within an imaginary plane in contact with an imaginary cylindrical surface which is coaxial with the axis of rotation Xs.

Wie in 4 gezeigt, enthält das Arithmetikprozesspaket 29 einen Erfassungsabschnitt 38 und einen Speicherabschnitt 39, die auf einem Paketsubstrat 37 ausgebildet sind. Der Erfassungsabschnitt 38 ist mit dem Speicherabschnitt 39 verbunden. Der Erfassungsabschnitt 38 erfasst elektrische Signale der ersten bis vierten Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d und erhält von dem Speicherabschnitt 39 einen Drehwinkel, der sich auf die erfassten elektrischen Signale bezieht. Der Speicherabschnitt 39 speichert einen Drehwinkel, der sich auf elektrische Signale mit einer Phasendifferenz dazwischen bezieht, unter elektrischen Signalen der ersten bis viertel Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d, die sich gemäß der Drehung des Drehkörpers 14 ändern. Hier werden, als die elektrischen Signale mit einer Phasendifferenz dazwischen, ein Differenzverstärkungssignal des ersten Hall-Elements 33a und des zweiten Hall-Elements 33b sowie ein Differenzverstärkungssignal des dritten Hall-Elements 33c und des vierten Hall-Elements 33d verwendet.As in 4 shown contains the arithmetic process package 29 a detection section 38 and a storage section 39 on a package substrate 37 are formed. The detection section 38 is with the memory section 39 connected. The detection section 38 detects electrical signals of the first to fourth Hall elements 33a . 33b . 33c and 33d and receives from the storage section 39 a rotation angle that relates to the detected electrical signals. The storage section 39 stores a rotation angle related to electrical signals having a phase difference therebetween among electrical signals of the first to fourth Hall elements 33a . 33b . 33c and 33d , which are in accordance with the rotation of the rotating body 14 to change. Here, as the electric signals having a phase difference therebetween, a differential amplification signal of the first Hall element becomes 33a and the second Hall element 33b and a differential amplification signal of the third Hall element 33c and the fourth Hall element 33d used.

Wie in 5 gezeigt, enthält der Erfassungsabschnitt 38 eine erste Differenzverstärkerschaltung 41, die mit dem ersten Hall-Element 33a und dem zweiten Hall-Element 33b verbunden ist, sowie eine zweite Differenzverstärkerschaltung 42, die mit dem dritten Hall-Element 33c und dem vierten Hall-Element 33d verbunden ist. Bei der Erfassung von elektrischen Signalen verstärkt die erste Differenzverstärkerschaltung 41 differenziell eine Ausgabe des ersten Hall-Elements 33a und eine Ausgabe des zweiten Hall-Elements 33b. Die erste Differenzverstärkerschaltung 41 gibt einen ersten erfassten Wert aus. Bei der Erfassung von elektrischen Signalen verstärkt die zweite Differenzverstärkerschaltung 42 differenziell eine Ausgabe des dritten Hall-Elements 33c und eine Ausgabe des vierten Hall-Elements 33d. Die zweite Differenzverstärkerschaltung 42 gibt einen zweiten erfassten Wert aus. Hier beschreiben, während einer Drehung des Drehkörpers 14, gemäß dessen Winkeländerung, zum Beispiel eine Ausgabe der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und eine Ausgabe der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 jeweils einen Wellenverlauf, der einer trigonometrischen Funktionswelle äquivalent ist. Basierend auf einer relativen Positionsbeziehung zwischen dem Magnetkörper 18 und der Anordnung der Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d wird eine Phasendifferenz zwischen der Ausgabe der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und der Ausgabe der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 gebildet. Gemäß dieser Phasendifferenz wird ein Einzelwert für jeden Drehwinkel durch eine Kombination der Ausgabe der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und der Ausgabe der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 bestimmt.As in 5 shown, contains the detection section 38 a first differential amplifier circuit 41 that with the first reverb element 33a and the second Hall element 33b and a second differential amplifier circuit 42 that with the third reverb element 33c and the fourth Hall element 33d connected is. When detecting electrical signals amplifies the first differential amplifier circuit 41 differentially an output of the first Hall element 33a and an output of the second Hall element 33b , The first differential amplifier circuit 41 returns a first recorded value. When detecting electrical signals amplifies the second differential amplifier circuit 42 differentially an output of the third Hall element 33c and an output of the fourth Hall element 33d , The second differential amplifier circuit 42 returns a second detected value. Describe here, during a rotation of the rotating body 14 , according to its angle change, for example, an output of the first differential amplifier circuit 41 and an output of the second differential amplifier circuit 42 each a waveform that is equivalent to a trigonometric function wave. Based on a relative positional relationship between the magnetic body 18 and the arrangement of the Hall elements 33a . 33b . 33c and 33d becomes a phase difference between the output of the first differential amplifier circuit 41 and the output of the second differential amplifier circuit 42 educated. According to this phase difference, a single value for each rotation angle is obtained by a combination of the output of the first differential amplifier circuit 41 and the output of the second differential amplifier circuit 42 certainly.

Der Erfassungsabschnitt 38 enthält eine Arithmetikschaltung 43, die mit der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 verbunden ist. Die Arithmetikschaltung 43 erhält aus dem Speicherabschnitt 39 einen spezifischen Drehwinkel, der sich auf den ersten erfassten Wert und den zweiten erfassten Wert bezieht. Da der Einzelwert durch eine Kombination des ersten erfassten Werts und des zweiten erfassten Werts bestimmt wird, kann während einer Drehung zumindest ein Winkel extrahiert werden.The detection section 38 contains an arithmetic circuit 43 connected to the first differential amplifier circuit 41 and the second differential amplifier circuit 42 connected is. The arithmetic circuit 43 gets out of the storage section 39 a specific rotation angle related to the first detected value and the second detected value. Since the single value is determined by a combination of the first detected value and the second detected value, at least one angle can be extracted during a rotation.

Der Speicherabschnitt 39 speichert einen spezifischen Drehwinkel für jeden Einzelwert, der durch die Ausgabe der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und die Ausgabe der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 bestimmt ist. Gemessene Werte der Ausgabe der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und der Ausgabe der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 werden für jeden vorbestimmten Winkel (0° ≤ θ < 360°) in dem Speicherabschnitt 39 gespeichert. Wenn gemessene Werte erhalten werden, können die Ausgabe der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und die Ausgabe der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 zu einem vorbestimmten Winkelintervall gemessen werden. Hier werden die Ausgaben in einem Referenzstrukturkörper gemessen, der in einem Zustand ist, der einem tatsächlichen Gebrauchszustand angenähert ist. Die Arithmetikschaltung 43 des Erfassungsabschnitts 38 spezifiziert einen Drehwinkel basierend auf Interpolation, die zwischen einander benachbarten gemessenen Werten gesetzt ist. Die Arithmetikschaltung 43 kann zum Beispiel aus einem Mikroprozessor gebildet sein, und ein Speicherabschnitt 39 kann zum Beispiel aus einer Speicherschaltung gebildet sein.The storage section 39 stores a specific angle of rotation for each individual value generated by the output of the first differential amplifier circuit 41 and the output of the second differential amplifier circuit 42 is determined. Measured values of the output of the first differential amplifier circuit 41 and the output of the second differential amplifier circuit 42 are for every predetermined angle (0 ° ≤ θ <360 °) in the memory section 39 saved. When measured values are obtained, the output of the first differential amplifier circuit 41 and the output of the second differential amplifier circuit 42 be measured at a predetermined angular interval. Here, the outputs are measured in a reference structural body which is in a state approximate to an actual use state. The arithmetic circuit 43 of the detection section 38 specifies a rotation angle based on interpolation set between adjacent measured values. The arithmetic circuit 43 can for example be from a Microprocessor be formed, and a memory section 39 may for example be formed of a memory circuit.

Wenn sich der Drehkörper 14 um die Drehachse Xs herum dreht, dreht sich das Magnetfeld des Magnetkörpers 18 gemäß der Drehung des Drehkörpers 14. Da die Verteilung einer Richtung und einer Stärke von Magnetkraftlinien in einem dreidimensionalen Raum des Magnetfelds vorliegt, ändern sich die Richtung und die Stärke der Magnetkraftlinien periodisch in einer spezifischen Position innerhalb des dreidimensionalen Raums. D. h., ein Magnetfluss, der von der Erfassungsoberfläche 25 auf die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d eingewirkt hat, ändert sich im Zyklus einer Drehung. Die Änderung des Magnetflusses wird in den Hall-Elementen 33a, 33b, 33c und 33d erfasst. Von jedem der Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d wird ein elektrisches Signal erzeugt. Da die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d versetzt oder verlagert zu dem Raum 35 angeordnet sind, der sich von der die Drehachse Xs enthaltenden imaginären Ebene zur einen Seite erstreckt, wird eine Phasendifferenz zwischen der Ausgabe der ersten Differenzverstärkerschaltung 41, die aus den Ausgaben der Hall-Elemente 33a und 33b gebildet ist, und der Ausgabe der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42, die aus den Ausgaben der Hall-Elemente 33c und 33d gebildet ist, hergestellt. Wenn somit die Ausgaben mit einer Phasendifferenz dazwischen verwendet werden, werden Einzelpunkte der elektrischen Signale für jeden Drehwinkel sicher spezifiziert. Selbst wenn die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d von einer koaxialen Position mit der Drehachse Xs abweichen, spezifiziert der Drehwinkelerfassungssensor 11 sicher einen Drehwinkel über einen breiten Winkelbereich.When the rotary body 14 rotates around the rotation axis Xs, the magnetic field of the magnetic body rotates 18 according to the rotation of the rotary body 14 , Since the distribution of a direction and a magnitude of magnetic force lines exists in a three-dimensional space of the magnetic field, the direction and the strength of the magnetic force lines periodically change in a specific position within the three-dimensional space. That is, a magnetic flux flowing from the detection surface 25 on the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d has changed in the cycle of a turn. The change of the magnetic flux is in the Hall elements 33a . 33b . 33c and 33d detected. From each of the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d An electrical signal is generated. Because the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d offset or relocated to the room 35 becomes a phase difference between the output of the first differential amplifier circuit, which extends from the imaginary plane containing the rotation axis Xs to one side 41 that comes from the editions of the Hall elements 33a and 33b is formed, and the output of the second differential amplifier circuit 42 that comes from the editions of the Hall elements 33c and 33d is formed, manufactured. Thus, when the outputs having a phase difference therebetween are used, individual points of the electric signals are surely specified for each rotation angle. Even if the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d from a coaxial position with the rotation axis Xs, the rotation angle detection sensor specifies 11 sure a rotation angle over a wide angle range.

Die Magnetisierung Mg des Magnetkörpers 18 ist parallel zu der einen geraden Linie 19 gelegt. Wie in 6 gezeigt, genügt es zur Herstellung der Magnetisierung Mg, dass das Material des Magnetkörpers 18 in einem Magnetfeld angeordnet wird, wodurch ein Herstellungsprozess des Magnetkörpers 18 vereinfacht wird. Da hier der Magnetkörper 18 eine oder mehrere Ebenen enthält, die sich parallel zu einer geraden Linie 19 erstrecken, kann, aufgrund eines Effekts der Ebenen, die Richtungen der Magnetisierung Mg leicht spezifiziert werden. Der Drehkörper 14 und die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d können in Bezug auf den Magnetkörper 18 präzise positioniert werden. Ein magnetisches Material kann mittels eines Formwerkzeugs gepresst und gehärtet werden. Hierbei kann die Richtung vom N-Pol zum S-Pol in Bezug auf das Ebenenpaar 21a und 21b spezifiziert werden.The magnetization Mg of the magnetic body 18 is parallel to the one straight line 19 placed. As in 6 shown, it is sufficient to produce the magnetization Mg that the material of the magnetic body 18 is arranged in a magnetic field, whereby a manufacturing process of the magnetic body 18 is simplified. Because here the magnetic body 18 contains one or more levels that are parallel to a straight line 19 Due to an effect of the planes, the directions of the magnetization Mg can be easily specified. The rotary body 14 and the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d can with respect to the magnetic body 18 be precisely positioned. A magnetic material can be pressed and hardened by means of a molding tool. Here, the direction from the N pole to the S pole with respect to the plane pair 21a and 21b be specified.

Die Ebenen 21a und 21b sind ein Paar von Ebenen, die auf einem Außenumfang des Magnetkörpers 18 so ausgebildet sind, dass sie voneinander nach außen weisen. Der Magnetkörper 18 kann durch das Ebenenpaar 21a und 21b gehalten werden. Bei diesem Halten kann die Richtung der Magnetisierung Mg präzise festgelegt werden.The levels 21a and 21b are a pair of levels that are on an outer circumference of the magnetic body 18 are formed so that they face each other outwards. The magnetic body 18 can through the plane pair 21a and 21b being held. With this holding, the direction of the magnetization Mg can be set precisely.

Das Durchgangsloch 22 ist in dem Magnetkörper 18 ausgebildet, wobei der Drehkörper 14 um die Drehachse Xs herum in das Durchgangsloch 22 eingesetzt ist. Somit ist der Magnetkörper 18 zwischen den zwei Lagern 15a und 15b angeordnet, d. h. zwei Tragpunkten. Raum zur Anordnung des Magnetkörpers 18 ist in axialer Richtung des Drehkörpers 14 nicht erforderlich. Infolgedessen wird der Freiheitsgrad zum Anordnen des Drehkörpers 14 vergrößert. Es wird eine Miniaturisierung des Strukturkörpers erreicht, der den Drehkörper 14 darin aufnimmt.The through hole 22 is in the magnetic body 18 formed, wherein the rotary body 14 around the rotation axis Xs in the through hole 22 is used. Thus, the magnetic body 18 between the two camps 15a and 15b arranged, ie two support points. Space for the arrangement of the magnetic body 18 is in the axial direction of the rotary body 14 not mandatory. As a result, the degree of freedom for arranging the rotary body becomes 14 increased. It is achieved a miniaturization of the structural body, the rotary body 14 in it.

Ferner sind in dem Drehwinkelerfassungssensor 11 das Arithmetikprozesspaket 29 und das Hall-Elementpaket 28 einschließlich der vier Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d radial auswärts des Drehkörpers 14 angeordnet. Dementsprechend ist kein Raum zum Anordnen der Hall-Elemente in der axialen Richtung des Drehkörpers 14 erforderlich. Der Freiheitsgrad zum Anordnen des Drehkörpers 14 wird vergrößert. Es wird eine Miniaturisierung des Strukturkörpers erreicht, der den Drehkörper 14 darin aufnimmt.Further, in the rotation angle detection sensor 11 the arithmetic process package 29 and the Hall element package 28 including the four Hall elements 33a . 33b . 33c and 33d radially outward of the rotary body 14 arranged. Accordingly, there is no space for arranging the Hall elements in the axial direction of the rotary body 14 required. The degree of freedom for arranging the rotary body 14 is enlarged. It is achieved a miniaturization of the structural body, the rotary body 14 in it.

Die Erfassungsoberfläche 25 der Erfassungseinheit 13 weist zu dem Magnetkörper 18. Während der Drehung des Drehkörpers 14 weist die Erfassungsoberfläche 25 fortlaufend zu einem ringförmigen Bandbereich, der auf der Außenoberfläche des Magnetkörpers 18 koaxial zu der Drehachse Xs definiert ist. Von diesem Bandbereich aus wirkt ein Magnetfeld auf die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d. Andererseits ist der Magnetkörper 18 mit dem Deckelelement 23 abgedeckt, der ein nichtmagnetischer Körper ist.The detection surface 25 the registration unit 13 points to the magnetic body 18 , During the rotation of the rotating body 14 has the detection surface 25 contiguous to an annular band portion formed on the outer surface of the magnetic body 18 coaxial with the axis of rotation Xs is defined. From this band area, a magnetic field acts on the Hall elements 33a . 33b . 33c and 33d , On the other hand, the magnetic body 18 with the cover element 23 covered, which is a non-magnetic body.

In dem Speicherabschnitt 39 werden ein Ausgabewert der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und ein Ausgabewert der zweiten Differenzverstärkerschaltung 32 für jeden vorbestimmten Winkel gespeichert. Diese Ausgabewerte werden tatsächlich vorab in einem Zustand gemessen, in dem der Drehkörper 14 und der Drehwinkelerfassungssensor 11 in einen Referenzstrukturkörper in einem Zustand eingebaut worden sind, der einen tatsächlichen Benutzungszustand angenähert ist. Da eine Phasendifferenz zwischen den zwei Ausgabewerten vorhanden ist, ändert sich, auch während einer Umdrehung des Drehkörpers 14, jeder Ausgangswert in einem Wellenverlauf, der einer trigonometrischen Funktionswelle äquivalent ist, wobei, basierend auf einer Kombination von zwei Ausgabewerten, ein Drehwinkel spezifiziert wird. Dementsprechend speichert der Speicherabschnitt 39 für jeden vorbestimmten Winkel einen Messwert der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und einen Messwert der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42.In the memory section 39 become an output value of the first differential amplifier circuit 41 and an output value of the second differential amplifier circuit 32 stored for each predetermined angle. These output values are actually measured in advance in a state in which the rotary body 14 and the rotation angle detection sensor 11 have been incorporated into a reference structure body in a state approximating an actual use state. Since a phase difference exists between the two output values, it also changes during one rotation of the rotary body 14 , each output value in a waveform that is equivalent to a trigonometric function wave, wherein, based on a combination of two output values, a rotation angle is specified. Accordingly, the storage section stores 39 one for each predetermined angle Measured value of the first differential amplifier circuit 41 and a measured value of the second differential amplifier circuit 42 ,

Unterdessen spezifiziert der Erfassungsabschnitt 38 einen Drehwinkel basierend auf Interpolation, die zwischen einander benachbarten gemessenen Werten gesetzt ist. Der Ausgabewert der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und der Ausgabewert der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 werden durch zum Beispiel lineare Interpolation interpoliert. Andernfalls kann anstelle der linearen Interpolation auch eine nicht lineare Interpolation verwendet werden, wie etwa eine Interpolation unter Verwendung einer Spline-Funktion und dergleichen. Die Anzahl der Abtastungen der gemessenen Werte kann gemäß der Einstellung der Interpolation reduziert werden. Der Aufwand für die tatsächliche Messarbeit kann reduziert werden. Wenn andererseits die Anzahl der Abtastungen erhöht wird, wird die Abweichung zwischen der Interpolation und den gemessenen Werten reduziert (oder beseitigt), und somit wird die Genauigkeit beim Erfassen eines Drehwinkels erhöht. Ausgabewerte, die für jeden Winkel gemäß einer Auflösung eines Drehwinkels interpoliert sind, können in dem Speicherabschnitt 39 gespeichert werden. In diesem Fall kann eine Nachschlagetabelle, welche gemessene Werte und Interpolationswerte enthält, in dem Speicherabschnitt 39 erstellt werden.Meanwhile, the detecting section specifies 38 a rotation angle based on interpolation set between adjacent measured values. The output value of the first differential amplifier circuit 41 and the output value of the second differential amplifier circuit 42 are interpolated by, for example, linear interpolation. Otherwise, instead of the linear interpolation, nonlinear interpolation may also be used, such as interpolation using a spline function and the like. The number of samples of the measured values can be reduced according to the setting of the interpolation. The effort for the actual measurement work can be reduced. On the other hand, when the number of samples is increased, the deviation between the interpolation and the measured values is reduced (or eliminated), and thus the accuracy in detecting a rotation angle is increased. Output values interpolated for each angle according to a resolution of a rotation angle may be stored in the memory section 39 get saved. In this case, a look-up table containing measured values and interpolation values may be stored in the memory section 39 to be created.

Die vorliegenden Erfinder haben das Magnetfeld des Magnetkörpers 18 basierend auf CAE(computerunterstütztes Konstruieren)-Magnetfeldanalysesoftware untersucht. Wenn, wie in 7A gezeigt, ein Raum 44 zwischen dem Magnetkörper 18 und einem magnetischen Metallkörper M durch das Deckelelement 23 als nichtmagnetischer Körper gebildet wird, zeigt sich, dass ein ausreichendes Magnetfeld an einem Messpunkt S gebildet wird. Wenn somit die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d an dem Messpunkt S angeordnet werden, kann eine ausreichende Erfassungsempfindlichkeit erreicht werden. Wenn andererseits, wie in 7B gezeigt, eine Oberfläche des Magnetkörpers 18 gegenüber seiner zur Erfassungsoberfläche 25 weisenden Oberfläche, in direktem Kontakt mit dem magnetischen Metallkörper M angeordnet wird, ohne dass der nichtmagnetische Körper zwischen Magnetkörper 18 und dem magnetischen Metallkörper M eingefügt wird, zeigt sich, dass die Intensität des Magnetfelds an dem Messpunkt S reduziert wird.The present inventors have the magnetic field of the magnetic body 18 based on CAE (computer aided design) magnetic field analysis software. If, as in 7A shown a room 44 between the magnetic body 18 and a magnetic metal body M through the lid member 23 is formed as a non-magnetic body, it is found that a sufficient magnetic field is formed at a measuring point S. So if the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d be arranged at the measuring point S, a sufficient detection sensitivity can be achieved. If, on the other hand, as in 7B shown a surface of the magnetic body 18 opposite his to the detection surface 25 facing surface, in direct contact with the magnetic metal body M is arranged without the non-magnetic body between the magnetic body 18 and the magnetic metal body M is inserted, it is found that the intensity of the magnetic field at the measuring point S is reduced.

Wie in 8 gezeigt, kann in dem Drehwinkelerfassungssensor 11 das Paketsubstrat 32 seitlich angeordnet werden. D. h., wie in 9 gezeigt, weist die Oberfläche des Paketsubstrats 32 parallel zu einer imaginären Ebene 45 orthogonal zur Drehachse Xs. Darüber hinaus sind die gerade Linie 35, die das erste Hall-Element 33a mit dem zweiten Hall-Element 33b verbindet, und die gerade Linie 36, die das dritte Hall-Element 33c mit dem vierten Hall-Element 33d verbindet, parallel zur einen imaginären Ebene 46 angeordnet, welche die Drehachse Xs enthält. Auch in einem solchen seitlich angeordneten Zustand kann der Drehwinkelerfassungssensor 11 so funktionieren, wie im oben beschriebenen längs angeordneten Zustand.As in 8th can be shown in the rotation angle detection sensor 11 the package substrate 32 be arranged laterally. That is, as in 9 shows the surface of the package substrate 32 parallel to an imaginary plane 45 orthogonal to the axis of rotation Xs. In addition, the straight line 35 , which is the first reverb element 33a with the second Hall element 33b connects, and the straight line 36 which is the third reverb element 33c with the fourth Hall element 33d connects, parallel to an imaginary plane 46 arranged, which contains the rotation axis Xs. Even in such a laterally arranged state, the rotation angle detection sensor 11 function as in the longitudinally arranged state described above.

Wie in 10 und 11 gezeigt, kann ein Magnetkörper 47 in einer Scheibenform ausgebildet werden. In diesem Fall kann der Magnetkörper 47 koaxial an einem axialen Ende des Drehkörpers 14 befestigt werden. Der Magnetkörper 47 wird entlang einer Durchmesserlinie 48 magnetisiert. Auf einer Außenumfangsoberfläche des Magnetkörpers 47 sind Ebenen 51a und 51b parallel zur Richtung der Magnetisierung Mg ausgebildet. Ein N-Pol wird an einem Rand des Magnetkörpers 47 entlang einem seiner zwei Halbkreise erzeugt, und ein S-Pol wird an einem Rand des Magnetkörpers 47 entlang seinem verbleibenden Halbkreis erzeugt. Ein Magnetfeld wird basierend auf diesem N-Pol und S-Pol gebildet. Wenn sich der Drehkörper 14 dreht, dreht sich das Magnetfeld um die Drehachse Xs.As in 10 and 11 can be shown a magnetic body 47 be formed in a disc shape. In this case, the magnetic body 47 coaxially at an axial end of the rotating body 14 be attached. The magnetic body 47 becomes along a diameter line 48 magnetized. On an outer peripheral surface of the magnetic body 47 are levels 51a and 51b formed parallel to the direction of magnetization Mg. An N pole is at an edge of the magnetic body 47 generated along one of its two semicircles, and an S-pole is at an edge of the magnetic body 47 generated along its remaining semicircle. A magnetic field is formed based on this N pole and S pole. When the rotary body 14 rotates, the magnetic field rotates about the axis of rotation Xs.

Die Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d sind versetzt oder verlagert zu einem Raum in dem Magnetfeld des Magnetkörpers 47 angeordnet, der einer von zwei Räumen ist, die durch eine imaginäre Linie unterteilt sind, welche die Drehachse Xs enthält. Die mehreren Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d weisen zu einer Oberfläche des Magnetkörpers 14. Jedes der Hall-Elemente 33a, 33b, 33c und 33d gibt gemäß einer Richtung und einer Stärke von Magnetkraftlinien ein elektrisches Signal aus. In der gleichen Weise wie oben werden zwei Ausgangssignale mit einer Phasendifferenz dazwischen erzeugt.The hall elements 33a . 33b . 33c and 33d are offset or displaced to a space in the magnetic field of the magnetic body 47 arranged, which is one of two spaces, which are divided by an imaginary line containing the rotation axis Xs. The multiple hall elements 33a . 33b . 33c and 33d point to a surface of the magnetic body 14 , Each of the hall elements 33a . 33b . 33c and 33d outputs an electrical signal according to a direction and a magnitude of magnetic force lines. In the same manner as above, two output signals having a phase difference therebetween are generated.

In der gleichen Weise wie oben werden in dem Speicherabschnitt 39 ein Ausgabewert der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und ein Ausgabewert der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 für jeden vorbestimmten Winkel gespeichert. Diese Ausgabewerte werden tatsächlich in einem Zustand gemessen, wo der Drehkörper 14 und der Drehwinkelerfassungssensor 11 in den Strukturkörper eingebaut worden sind. Der Speicherabschnitt 39 speichert für jeden vorbestimmten Winkel einen gemessenen Wert der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und einen gemessenen Wert der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42. Basierend auf einen Ausgabewert der ersten Differenzverstärkerschaltung 41 und einem Ausgabewert der zweiten Differenzverstärkerschaltung 42 kann ein Drehwinkel sicher spezifiziert werden. Auf der Basis dieser gemessenen Werte können Einflüsse der Positionsabweichung und Ungleichmäßigkeit in der Magnetisierung minimiert werden.In the same manner as above, in the memory section 39 an output value of the first differential amplifier circuit 41 and an output value of the second differential amplifier circuit 42 stored for each predetermined angle. These output values are actually measured in a state where the rotating body 14 and the rotation angle detection sensor 11 have been incorporated in the structural body. The storage section 39 stores for each predetermined angle a measured value of the first differential amplifier circuit 41 and a measured value of the second differential amplifier circuit 42 , Based on an output value of the first differential amplifier circuit 41 and an output value of the second differential amplifier circuit 42 a rotation angle can be specified safely. Based on these measured values, influences of positional deviation and unevenness in magnetization can be minimized.

Der oben beschriebene Drehwinkelerfassungssensor 11 ist hier an einem Fahrzeug angebracht und kann als Pedalstellungssensor, Lenkwinkelsensor, Ventilstellungssensor, Wischermotorsteuerung, Scheinwerferstellungssensor, Sitzstellungssensor, Seitenspiegelsteuerung, elektrische Lenksteuerung, Pegelsensor, Haupt- und Hilfsmotorsteuerungen und dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus kann in Verbraucheranwendungen der Drehwinkelerfassungssensor 11 auch für einen klein bemessenen Absolutwinkelerfassungsdrehkodierer, eine klein bemessene Eingabevorrichtung wie etwa zum Beispiel einen Modusselektor und Lautstärke, ein kontaktfreies Potentiometer, einen Drehschalter und dergleichen verwendet werden. The rotation angle detection sensor described above 11 is attached to a vehicle here and can be used as a pedal position sensor, steering angle sensor, valve position sensor, wiper motor control, headlight position sensor, seat position sensor, side mirror control, electric steering control, level sensor, main and auxiliary engine controls and the like. In addition, in consumer applications, the rotation angle detection sensor 11 also be used for a small-sized absolute angle detection rotary encoder, a small-sized input device such as, for example, a mode selector and volume, a non-contact potentiometer, a rotary switch, and the like.

Ein Drehwinkelerfassungssensor enthält einen Magnetkörper, der in einer In-Ebene-Richtung magnetisiert ist, ein erstes Hall-Element und ein zweites Hall-Element, die voneinander getrennt sind und zu einem von Räumen versetzt angeordnet sind, die durch eine imaginäre Ebene, welche eine Drehachse enthält, unterteilt sind, sowie ein drittes Hall-Element, das in einer Position entfernt von einer geraden Linie lokalisiert ist, die durch das erste Hall-Element und das zweite Hall-Element hindurchgeht. Ein Speicherabschnitt speichert einen Drehwinkel, der sich auf elektrische Signale bezieht, die eine Phasendifferenz zwischen sich aufweisen, unter elektrischen Signalen des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements. Ein Erfassungsabschnitt erfasst die elektrischen Signale des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements, und erhält aus dem Speicherabschnitt den Drehwinkel, der sich auf die erfassten elektrischen Signale bezieht.A rotation angle detection sensor includes a magnetic body that is magnetized in an in-plane direction, a first Hall element and a second Hall element that are separated from each other and offset from one another by spaces passing through an imaginary plane that is one And a third Hall element located at a position away from a straight line passing through the first Hall element and the second Hall element. A storage section stores an angle of rotation relating to electrical signals having a phase difference therebetween among electrical signals of the first Hall element, the second Hall element, and the third Hall element. A detection section detects the electrical signals of the first Hall element, the second Hall element and the third Hall element, and obtains from the memory section the rotation angle that relates to the detected electrical signals.

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Claims (10)

Drehwinkelerfassungssensor, welcher aufweist: einen Magnetkörper, der in einer In-Ebene-Richtung einer ersten imaginären Ebene orthogonal zu einer Drehachse eines Drehkörpers einer Magnetisierung unterzogen ist; ein erstes Hall-Element und ein zweites Hall-Element, die voneinander getrennt sind und in einem Magnetfeld des Magnetkörpers zu einem von Räumen versetzt angeordnet sind, die durch eine zweite imaginäre Ebene, welche die Drehachse enthält, unterteilt sind; ein drittes Hall-Element, das in dem einen Raum in dem Magnetfeld des Magnetkörpers angeordnet und in einer Position entfernt von einer geraden Linie lokalisiert ist, die durch das erste Hall-Element und das zweite Hall-Element hindurchgeht; einen Speicherabschnitt zum Speichern eines Drehwinkels, der sich auf elektrische Signale bezieht, die eine Phasendifferenz zwischen sich aufweisen, unter elektrischen Signalen des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements, die sich gemäß einer Drehung des Drehkörpers ändern; und einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen der elektrischen Signale des ersten Hall-Elements, des zweiten Hall-Elements und des dritten Hall-Elements, und Erhalten des Drehwinkels, der sich auf die erfassten elektrischen Signale bezieht, aus dem Speicherabschnitt.A rotation angle detection sensor, comprising: a magnetic body subjected to magnetization in an in-plane direction of a first imaginary plane orthogonal to a rotational axis of a rotary body; a first Hall element and a second Hall element, which are separated from each other and arranged in a magnetic field of the magnetic body to one of spaces which are divided by a second imaginary plane containing the axis of rotation; a third Hall element disposed in the one space in the magnetic field of the magnetic body and located at a position away from a straight line passing through the first Hall element and the second Hall element; a storage section for storing a rotation angle related to electrical signals having a phase difference therebetween among electrical signals of the first hall element, the second hall element, and the third hall element that change in accordance with a rotation of the rotary body ; and a detection section for detecting the electrical signals of the first Hall element, the second Hall element and the third Hall element, and obtaining the rotation angle related to the detected electric signals from the memory section. Der Drehwinkelerfassungssensor nach Anspruch 1, wobei die Magnetisierung des Magnetkörpers parallel zu einer geraden Linie gelegt ist.The rotation angle detection sensor according to claim 1, wherein the magnetization of the magnetic body is laid parallel to a straight line. Der Drehwinkelerfassungssensor nach Anspruch 2, wobei der Magnetkörper eine oder mehrere Ebenen enthält, die sich parallel zu der einen geraden Linie erstrecken.The rotation angle detection sensor according to claim 2, wherein the magnetic body includes one or more planes extending in parallel to the one straight line. Der Drehwinkelerfassungssensor nach Anspruch 3, wobei die Ebenen als ein Paar von Ebenen definiert sind, die parallel zu der Drehachse sind und die an einem Außenumfang des Magnetkörpers so ausgebildet sind, dass sie voneinander nach außen weisen.The rotation angle detection sensor according to claim 3, wherein the planes are defined as a pair of planes parallel to the rotation axis and formed on an outer periphery of the magnetic body so as to face each other outward. Der Drehwinkelerfassungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Durchgangsloch in dem Magnetkörper ausgebildet ist, wobei der Drehkörper in das Durchgangsloch um die Drehachse herum eingesetzt ist.The rotation angle detection sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein a through hole is formed in the magnetic body, wherein the rotary body is inserted into the through hole around the rotation axis. Der Drehwinkelerfassungssensor nach Anspruch 5, wobei das erste Hall-Element, das zweite Hall-Element und das dritte Hall-Element radial auswärts des Drehkörpers angeordnet sind.The rotation angle detection sensor according to claim 5, wherein the first Hall element, the second Hall element and the third Hall element are arranged radially outward of the rotary body. Der Drehwinkelerfassungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Oberfläche des Magnetkörpers zumindest teilweise mit einem nichtmagnetischen Körper abgedeckt ist.The rotation angle detection sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein a surface of the magnetic body is at least partially covered with a non-magnetic body. Der Drehwinkelerfassungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Speicherabschnitt gemessene Werte der elektrischen Signale, die für jeden vorbestimmten Winkel spezifiziert sind, speichert.The rotation angle detection sensor according to any one of claims 1 to 7, wherein the storage section stores measured values of the electric signals specified for each predetermined angle. Der Drehwinkelerfassungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Erfassungsabschnitt einen Drehwinkel basierend auf Interpolation spezifiziert, die zwischen die einander benachbarten gemessenen Werte gesetzt ist.The rotation angle detection sensor according to any one of claims 1 to 8, wherein the detection section specifies a rotation angle based on interpolation set between the adjacent measured values. Der Drehwinkelerfassungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der ferner aufweist: ein viertes Hall-Element, das in dem einen Raum in dem Magnetfeld des Magnetkörpers angeordnet und entfernt von dem dritten Hall-Element in einer Position entfernt von der geraden Linie lokalisiert ist, die durch das erste Hall-Element und das zweite Hall-Element hindurchgeht, eine erste Differenzverstärkerschaltung, die mit dem ersten Hall-Element und dem zweiten Hall-Element verbunden ist und eine Ausgabe des ersten Hall-Elements und eine Ausgabe des Hall-Elements differenziell verstärkt, und eine zweite Differenzverstärkerschaltung, die mit dem dritten Hall-Element und dem vierten Hall-Element verbunden ist und eine Ausgabe des dritten Hall-Elements und eine Ausgabe des vierten Hall-Elements differenziell verstärkt.The rotation angle detection sensor according to any one of claims 1 to 9, further comprising: a fourth Hall element located in the one space in the magnetic field of the magnetic body and located away from the third Hall element at a position away from the straight line passing through the first Hall element and the second Hall element . a first differential amplifier circuit, which is connected to the first Hall element and the second Hall element and amplifies an output of the first Hall element and an output of the Hall element differentially, and a second differential amplifier circuit connected to the third Hall element and the fourth Hall element and differentially amplifying an output of the third Hall element and an output of the fourth Hall element.
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